El nuevo chip de 168 núcleos desarrollado por el MIT marca el camino de los smartphones y robots del futuro.

¿Cuántos núcleos son demasiados núcleos? Añadir núcleos es una de las soluciones a la llamada Ley de Moore, que ha permitido a los fabricantes aumentar el rendimiento de sus procesadores saltándose las limitaciones del silicio.

Es una transición que primero vimos en los ordenadores, y que más recientemente hemos vivido con los smartphones, que incluso aprovechan el aumento del número de núcleos para plantear soluciones diferentes a problemas propios de la plataforma, como el diseño big.LITTLE de Samsung que mezcla núcleos potentes con otros que consumen poco.

Sumar núcleos, una solución sencilla al problema del silicio

red neuronal

Está claro que el futuro del desarrollo de procesadores para smartphones pasa por el momento por esta estrategia de sumar núcleos. ¿Y si llevásemos esa idea al extremo? Ingenieros del MIT lo han comprobado con Eyeriss, un procesador con 168 núcleos.

¿Para qué quieres tantos núcleos? El aumento de rendimiento que reportan los procesadores de varios núcleos se debe a la multitarea, los sistemas son capaces de hacer más cosas al mismo tiempo. Y eso es lo que quieren también los creadores de este chip, pero con un objetivo muy concreto: crear Inteligencias Artificiales.

El objeto de investigación son las redes neuronales artificiales, por las que una IA puede aprender conceptos de una manera similar a como lo hace el cerebro de un animal. Normalmente las redes neuronales se montan sobre servidores conectados entre sí, pero también debería ser posible ejecutarlas sobre procesadores con una ingente cantidad de núcleos.

El chip de 168 núcleos que es mas eficiente que una GPU móvil

Los creadores del Eyeriss se han inspirado en los chips gráficos actuales para smartphones, que pueden contar con cientos de unidades de procesamiento. Por eso el Eyeriss cuenta con 168 núcleos, aunque eso no repercute en el consumo, y es 10 veces más eficiente que una GPU para móviles, su gran competidor.

Este chip cambia la manera en la que los núcleos funcionan

Para conseguirlo, han tenido que cambiar la manera en la que los núcleos funcionan, mandan y reciben información. Normalmente en una GPU los núcleos comparten un banco de memoria, con el que pueden trabajar con la información que necesitan procesar; esto puede ser muy ineficiente, y la solución que usa Eyeriss es diferente.

Cómo funciona el chip Eyeriss

procesador 2

En el procesador Eyeriss, cada núcleo tiene su propia porción de memoria, y el propio circuito interno del chip comprime los datos antes de enviarlo a cada núcleo, para mejorar incluso más la eficiencia y la velocidad.

Además, cada núcleo puede comunicarse con sus vecinos, en el caso de que tengan que compartir datos, eviten tener que mandarlos a la memoria principal. De esta manera es posible asignar la misma tarea a varios núcleos y que estos trabajen entre sí para resolverla, como en una red neuronal.

Y cuando hablo de “asignar tarea”, no estoy hablando del sistema operativo, sino que el propio chip es capaz de asignar tareas a cada núcleo. Eso es porque en la memoria propia de cada núcleo no sólo se guarda los datos de los nodos de la red neuronal que ese núcleo está procesando, sino también una descripción del propio nodo. De esta manera es posible reconfigurar el sistema de asignación de tareas dependiendo de las necesidades.

El Eyeriss es un chip que permitirá montar redes neuronales en nuestros smartphones, pero además también podría servir para montar grandes redes de servidores en espacios limitados en los que crear IA. Los ingenieros del MIT lo han usado para crear redes neuronales de reconocimiento de imágenes, por lo que el potencial está ahí.